基于超声波流量测量原理，采用高性能单片机MSP430和高精度时间测量元件TDC—GP2设计了微功耗并具有M-BUS通信功能的热量表，并对热量表的硬件结构及主程序进行研究。

介绍了基于高精度时间测量芯片TDC-GP2的超声波式热量表的具体设计。讨论了热量计量、流量测量、温度测量原理和热量表的设计方法。热量表中热水流量采用超声波时差法原理进行测量,超声波换能器为V型安装方式,有效地解决了管道堵塞问题。利用微控制器的休眠模式和超声波处理电路间隔供电等方法,大幅降低了仪表系统的功耗。

结合时差法超声波流量计的基本原理,提出了一种多脉冲法的设计方案.选用了时间数字转换芯片TDC-GP2、MSP430F155单片机和ispLSI1032 CPLD等芯片,介绍了时差法超声波流量计的测量原理,阐述了测量系统的组成及软硬件设计,详细分析了ispLSI1032内部各组成模块和设计原理;得到了较好的实验结果,测量结果波动的峰峰值不超过2 ns,2 s内可以跟上流速变化,精度高于1%.

介绍了时差法超声波热能表检测流量原理,阐述了由德国ACAM公司的高精度时间测量芯片TDC-GP2和16位超低功耗单片机MSP430F413组成的高精度测量电路的硬件及软件设计。详细分析了高精度测量技术与高精度测量原理,最后提出了一种提高时差法测量精度的方法——Π型管技术。

为实现流体流量测量高精度和低功耗的设计目的,采用TDC-GP2高精度低功耗测时模块,设计了一种基于ATmega32的时差式超声流量计。通过实验测量管径为20mm的管道中的家用自来水流量,得到系统测量精度为±1%,LCD上动态显示瞬时和累计流量以及电池电量等参数,同时可以通过RS 232与外部通信,便于大规模应用时由上位机对信息统一管理。

激光测距传感器可以测量激光脉冲飞行时间来获得传感器和探测目标之间距离。设计的脉冲激光测距传感器采用splpl90半导体激光器，PerkinElmer C30737型APD作为接收的光电转换器，Msp430f449单片机作为系统控制核心。为了提高激光飞行时间间隔的测量精度，采用了一种专用的时间数字转换芯片（TDC-GP2），设计了时间间隔测量模块，采用延迟线插入法技术，测试分辨率可高达65ps．该传感器功耗低，测量精度高。

文章根据时差法超声波流量计的原理采用低功耗MSP430单片机为控制核心选用时间数字转换芯片（TDC-GP2）作为计时芯片设计了一种高精度的超声波流量计。实验表明本设计不仅提高了时间测量的精度测量误差小于±1%而且功耗低、软件升级和更新方便。